(57)【要約】  従来の液体漏れ感知システムの改良であって、外部からの電源供給を必要とせず、より安価かつ簡易な構成を有する液体漏れ感知システムの提供。  液用のチューブ（１１）と、前記チューブ（１１）と連結された注射針（１２）と、患者の肌に挿入された注射針（１２）の先端部（１２ａ）近傍に配置された吸収性部材（１６）と、吸収性部材（１６）の上側又はその内部に配置されたセンサ構造体（１４）とを含む液体漏れ感知システム（１０）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液用のチューブと、前記チューブと連結された注射針と、患者の肌に挿入された前記注射針の先端部近傍に配置された吸収性部材と、前記吸収性部材の上側又はその内部に配置されたセンサ構造体とを含む液体漏れ感知システム。
【請求項２】
前記センサ構造体が、漏出した液体によって発電する水電池によって形成されている請求項１記載の感知システム。
【請求項３】
前記センサ構造体が、前記水電池と、前記水電池に接続された発信器とによって形成されている請求項２記載の感知システム。
【請求項４】
前記センサ構造体が粘着性を有する固定テープによって前記吸収性部材上に固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の感知システム。
【請求項５】
前記水電池は、正極電極板と、負極電極板と、前記正極電極板及び前記負極電極板と直接的又は間接的に当接する正極活物質と、それらを被包する外包シートとを含み、前記正極電極板と前記負極電極板との間に電気絶縁体の層が介在されている請求項１〜４のいずれかに記載の感知システム。
【請求項６】
前記水電池は、前記外包シートの内面に前記吸収性部材が介装されており、前記正極電極板と、前記負極電極板及び前記正極活物質とが、前記外包シート内において前記吸収性部材に被包されている請求項５記載の感知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体漏れ感知システムに関し、特に詳しくは、点滴漏れや採血、人工透析装置から血液を人体へ戻すとき又は血液を人体から採取するときや、脳脊髄液、腹水、胸水等を人体から採取するとき又はそれを体内へ戻すときに各種液体が漏れたときにそれを感知するための医療用の液体漏れ感知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の血管に挿入する針から液体が漏れたことを感知するシステムは知られている。たとえば、特許文献１には、銅張積層板に回路を形成した回路部品と、回路部品の端部に配置された回路端子とセンサ本体とを含む液体漏れ感知システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された感知システムでは、非通電状態において開回路状態にある回路部品の回路端子間に血液などの液体が流れたときに、閉回路となり通電し、センサ本体が作動して警報を発することによって、外部に針から液体漏れが生じたことを認識させることができる。【０００５】
しかし、かかる感知システムでは、回路部品に常に微弱な電圧をかけておく必要があるので電源部が必要であり、また、銅張積層板を着用者の身体に当接させる必要があるので、患者に対して不快感や不安感を与えるおそれがある。【０００６】
本発明の課題は、従来の液体漏れ感知システムの改良であって、外部からの電源供給を必要とせず、より安価かつ簡易な構成を有する液体漏れ感知システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明が対象とするのは、液用のチューブと、前記チューブと連結された注射針と、患者の肌に挿入された前記注射針の先端部近傍に配置された吸収性部材と、前記吸収性部材の上側又はその内部に配置されたセンサ構造体とを含む液体漏れ感知システムである。【０００８】
本発明の好ましい実施態様の一つは、前記センサ構造体が、漏出した液体によって発電する水電池によって形成されている。【０００９】
本発明の他の実施態様の一つは、前記センサ構造体が、前記水電池と、前記水電池に接続された発信器とによって形成されている。【００１０】
本発明の他の実施態様の一つは、前記センサ構造体が粘着性を有する固定テープによって前記吸収性部材上に固定されている。【００１１】
本発明の他の実施態様の一つは、前記水電池は、正極電極板と、負極電極板と、前記正極電極板及び前記負極電極板と直接的又は間接的に当接する正極活物質と、それらを被包する外包シートとを含み、前記正極電極板と前記負極電極板との間に電気絶縁体の層が介在されている。【００１２】
本発明の他の実施態様の一つは、前記水電池は、前記外包シートの内面に前記吸収性部材が介装されており、前記正極電極板と、前記負極電極板及び前記正極活物質とが、前記外包シート内において前記吸収性部材に被包されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る液体漏れ感知システムによれば、液漏れした液体によって発電する比較的に小型のセンサ構造体によって液漏れを感知することができるので、外部からの電源供給を必要とせず、従来の電子回路や半導体素子を用いた液漏れ感知装置及び感知システムよりもより安価かつ簡易な構造により液漏れを速やかに感知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液体漏れ感知システムの斜視図。
【図２】液体漏れ感知システムの一部拡大斜視図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】センサ構造体の斜視図。
【図５】他の実施形態における図３と同様の断面図。
【図６】水電池の斜視図。
【図７】水電池の展開平面図。
【図８】水電池の組立工程の一部を示す図。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線断面図。
【図１０】他の実施形態におけるセンサ構造体の斜視図。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１及び２に示すとおり、液体漏れ感知システム１０は、点滴袋や採血袋に接続された液用のチューブ１１と、チューブ１１に接続されて患者の手の甲Ｈの血管に挿入された翼状針（注射針）１２と、患者の手に粘着性の固定テープ１３を介して固定されたセンサ構造体１４と、センサ構造体１４から発信された電波を受信するための受信器１５とを含む。粘着性の固定テープ１３と血管に挿入された翼状針１２の先端部１２ａ近傍との間には、折曲された止血用のガーゼなどから形成された吸収性部材１６が介在されている。なお、本発明に係る「液体」とは、血液、点滴液、脳脊髄液、腹水、胸水などの医療用現場で輸液される各種の液体を意味する。
【００１６】
図３及び４に示すとおり、センサ構造体１４は、透液性の繊維不織布シートによって外形が形成された、比較的に小型の水電池２０と、水電池２０から延出するリード線２１ａ，２１ｂを介して水電池２０に接続された、比較的に小型の発信器２２とから構成されている。センサ構造体１４は、粘着性の固定テープ１３の内面において、粘着性の固定テープ１３と吸収性部材１６との間に介在されており、粘着性の固定テープ１３の粘着域によって固定され、それらの間に圧接された状態で配置されている。粘着性の固定テープ１３は、吸収性部材１６のほぼ全体をその幅方向おいて被覆して患者の手の甲Ｈに固定されているので、センサ構造体１４が治療中に位置ずれを生じるおそれはない。なお、センサ構造体１４を粘着性の固定テープ１３と吸収性部材１６との間により安定的かつ確実に固定するために、吸収性部材１６のそれと対向する面に接着剤をセンサ構造体１４への液体の供給が阻害されないように間欠的に塗布してもよい。
【００１７】
図３に示すとおり、センサ構造体１４は、翼状針１２の先端部１２ａと吸収性部材１６を介して対向する位置（図面の上方）に配置されているので、治療中において、翼状針１２の先端部１２ａが挿入されて僅かに隆起する血管部位２５から血液や点滴液などの液体２６が漏れ出て吸収性部材１６の全体又はその周縁の比較的に広い範囲に浸透した場合には、該漏出した液体２６が水電池２０の外形を形成する繊維不織布シートに浸透し、それを触媒として水電池２０がその内部において電気化学反応を生じて起電力が発生する。それにより、発生した起電力によって、リード線２１ａ，２１ｂを介して発信器２２に電流が流れて、発信器２２が電波を発信する。このように、翼状針１２の先端部１２ａが挿入された血管部位２５から液漏れが生じた場合には、それと対向する位置にあるセンサ構造体１４が速やかにその液漏れを検知し、外部に知らせることができる。
【００１８】
発信器２２から外部に発信された電波は、液体漏れ感知システム１０よりも遠隔にある場所、例えば、ナースセンター等の集中管理室に設置された受信器１５に送信することができる。それにより、例えば、受信器１５と集中管理室内又は／及び病院内に設置された警報装置とを直結させることによって、病院内の複数人に液漏れを知らせることができ、液漏れによる医療事故を未然に防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明の液体漏れ感知システム１０によれば、採血時や点滴時において必要な医療用部品、すなわち、点滴袋や採血袋に接続された液用のチューブ１１と、翼状針１２と、粘着性の固定テープ１３と吸収性部材１６とからなる止血部材などの他に、小型の水電池２０と小型の発信器２２からなるセンサ構造体１４を用いることによって、液漏れを速やかに感知することができるので、集積回路や半導体素子を用いた精密機器を含む従来の液漏れ自動感知装置及び自動感知システムに比べて、より簡易かつ安価な感知システムであるといえる。よって、受信側を含めて大規模な装置及びシステムを要しないので、病院などの医療施設のほかに、介護施設や家庭においても使用することができる。
【００２０】
また、センサ構造体１４は、後記するようにそれを構成する水電池２０が電極板を含み、発信器２２が金属部材で形成されているので、センサ構造体１４が患者の肌に直接当接した場合には、違和感を与えるおそれがあるが、本実施形態では、センサ構造体１４は、複数枚に折り重ねられた吸収性部材１６を介して間接的に当接するものであるから、患者にかかる違和感を与えるおそれはない。また、センサ構造体１４は、所要の厚みを有する吸収性部材１６を介して配置されているので、わずかな液体であれば、吸収性部材１６に吸収保持されて上方に位置するセンサ構造体１４にまで到達しないので、注射針を挿入したときに僅かに流れ出る血液や点滴液では発電せず、センサ構造体１４が誤作動するおそれはない。さらに、吸収性部材１６自体の厚さ及び／又はその折り重ね枚数を調整することによって、血管部位２５から漏れ出た液体に対する水電池２０の発電するまでの反応速度を自由に調整することができる。
【００２１】
図５に示すとおり、他の実施形態として、センサ構造体１４のうち少なくとも水電池２０を上下に重ねられた吸収性部材１６の間に介在させて配置してもよい。この場合には、水電池２０が吸収性部材１６間に圧接された状態で保持されるので治療中に位置ずれを生じるおそれはなく、また、水電池２０全体が吸収性部材１６に被包されているので、吸収性部材１６に吸収して拡散された液体２６が水電池２０全体に供給され、より発電効率を高めることができる。
【００２２】
なお、液漏れを感知する限りにおいては、水電池２０が吸収性部材の上側又はその内部に配置されていればよく、センサ構造体１４は発信器２２を有するものでなくとも、水電池２０から延出するリード線２１ａ，２１ｂを外部に設置された報知装置に接続して直接的に液漏れを外部に知らせることができる。また、図示していないが、リード線２１ａ，２２ｂを用いることなく、水電池２０と発信器２２とをかしめ止め等によって直接接続してもよい。
【００２３】
本発明において、前記の効果を生じるためには、センサ構造体１４の一部を構成する水電池２０は、比較的に小型であって、かつ、漏れ出た液体に浸透するとほぼ同時に発電可能な構成を有する必要があるところ、本発明に使用した水電池２０の構成を以下に説明する。
【００２４】
図６は、水電池２０の斜視図、図７は、水電池２０の展開平面図、図８は、水電池２０の組立工程の一部を示す図、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【００２５】
水電池２０は、縦方向Ｐ及び横方向Ｑと、縦方向Ｐへ互いに並行して延びる第１及び第２側縁部２０ｃ，２０ｄと、縦方向Ｐにおいて離間対向して位置する開口端部２０ａと、接着又は溶着によって封止された封止端部２０ｂとによって画成された略長方形であって、外包シート３０、外包シート３０によって被包された正極電極板３１と、負極電極板３２と、外包シート３０内において正極電極板３１と当接する正極活物質３３とを含む。正極電極板３１と、負極電極板３２及び正極活物質３３とは、外包シート３０に積層された状態で被包されている。また、開口端部２０ａから正極電極板３１と負極電極板３２とに取り付けられたリード線２１ａ，２１ｂが外方に延びている。なお、水電池２０内部への液体の供給が阻害されない限りにおいて、開口端部２０ａも封止端部２０ｂと同様に封止されていてもよい。
【００２６】
外包シート３０は、電気絶縁性及び透液性のシート材料から作られており、たとえば、透水性の繊維不織布、多孔質のプラスチックフィルムなどから形成されている。
【００２７】
また、外包シート３０は、図７に示すとおり、その展開状態において、第１面及び第２面３５Ａ，３５Ｂと、横方向Ｑにおいて互いに離間対向して縦方向Ｐへ延びる第１及び第２側縁３７，３８と、縦方向Ｐにおいて互いに離間対向して横方向Ｑへ延びる第１及び第２端縁３９、４０とによって画成された略正方形状であって、第１側縁と第２側縁３７、３８との間には、縦方向Ｐへ延びる第１〜第３折曲線４１，４２，４３が形成されている。外包シート３０は、第１及び第２側縁３７，３８と、第１〜第３折曲線４１，４２，４３とによってその横方向Ｑにおける幅寸法が４つにほぼ均等に区分されている。具体的には、第１側縁３７と第１折曲線４１との間に画成された第１区域４５と、第１折曲線４１と第２折曲線４２との間に画成された第２区域４６と、第２折曲線４２と第３折曲線４３との間に画成された第３区域４７と、第３折曲線４３と第２側縁３８との間に画成された第４区域４８とに区分されている。なお、外包シート３０の第４区域４８の第２側縁３８側には、縦方向Ｐに延びる接着域５０が形成されている。接着域５０には、外包シート３０の第２面３５Ｂから液体を吸収して、その液体を内部に配置された正極活物質３３の酸化反応触媒として作用させるべく、接着剤を間欠的に塗布することが好ましい。なお、水電池２０内部に液体が浸透するのを阻害しない限りにおいて、接着域５０は、接着剤ではなく、ヒートシール加工によって接合されていてもよい。また、リード線２１ａ，２１ｂは、半田５１ａ，５１ｂを介して正極電極板３１と負極電極板３２とに固定されている。
【００２８】
正極電極板３１は、外包シート３０の第２区域４６に配置された略長方形状の薄板であって、比較的に導電性が強くイオン化傾向の小さい、電気化学的に比較的安定な、例えば、ニッケル、銅、銀等の金属又はこれらの金属を主体とする合金から作られている。
【００２９】
負極電極板３２は、外包シート３０の第３区域４７に配置された、正極電極板３１とほぼ同形同大の薄板であって、イオン化及び／又は酸化傾向が比較的に大きな電極活物質、例えば、金属マグネシウム、アルミニウム、亜鉛など又はそれらを少なくとも２種以上含む合金から作られている。
【００３０】
正極活物質３３は、外包シート３０の第１区域４５にスプレー状に塗布された接着剤を介して固定された粉末状であって、比較的に酸化力が強い酸化物質、例えば、活性炭、二酸化マンガン、酸化鉄、結晶性の酸化銀などの混合物から作られており、混合物の種類や混合比率は、所要の酸化力に応じて自由に設定することができる。また、全体として比較的に薄型の水電池２０を形成するために、少ない量で所要の起電力の発生を可能とすべく、活性炭に用いる材料の種類を複数使用したり、加工処理したものを用いることもできる。なお、本発明では、正極活物質３３は、粉末状であるが、活性炭などの各種粉末をシート状に成形して、第１区域４５に接着剤を介して固定してもよい。なお、正極活物質３３を固定する接着剤は、水分を透過するために間欠的に塗布することが好ましい。
【００３１】
水電池２０を図７に示した展開状態から図６の組み立て状態とするためには、まず、図８に示すとおり、第１折曲線４１に沿って外包シート３０の第１区域４５側の部位を内側に折り返して、第１区域４５と第２区域４６とを互いに対向させ、すなわち、第１区域４５に固定された正極活物質３３と第２区域４６に配置された正極電極板３１とを当接した状態で重ね合わせる。次に、第２折曲線４２に沿って正極電極板３１と正極活物質３３とが被包された部位を内側へ折り返し、正極活物質３３が固定された第１区域４５の第２面３５Ｂと第３区域４７に位置する負極電極板３２とを当接させて重ね合わせる。最後に、第３折曲案内線４３に沿って第４区域４８を第２区域４６の第２面３５Ｂに向かって折り返し、接着域５０を介して第４区域４８を第２区域４６の第２面３５Ｂに固定することによって、水電池２０を組み立てることができる。
【００３２】
図９に示すとおり、水電池２０の内部において、正極電極板３１と正極活物質３３とは当接した状態であって、正極活物質３３は、それが固定された外包シート３０を介して負極電極板３２と接している。かかる態様を有する水電池２０において、外包シート３０の第２面３５Ｂ及び／又は開口端部２０ａからその内部に液体が浸透したときには、外包シート３０の第１区域４５を画成する部位を介して正極活物質３３に液体が拡散され、拡散された液体が酸化反応触媒として作用して両電極間にイオン化反応が生じることによって、起電力が発生する。
【００３３】
本発明にかかる水電池２０は、外包シート３０によって各構成材料が積層された状態で被包されているので、従来の筒状の水電池２０に比べて薄く、かつ、軽量である。また、水電池２０に微量の液体（尿、水、血液等の各種液体）のみが供給された場合であっても、各構成材料間に介在された外包シート３０を通じて正極活物質３３に液体を供給して拡散させることができ、所要の起電力を速やかに生じさせることができる。
【００３４】
水電池２０は、具体的には、第１及び第２側縁２０ｃ，２０ｄの縦方向Ｐにおける長さ寸法が約５．０〜１０．０ｍｍ、開口端部２０ａと封止端部２０ｂの横方向Ｑにおける長さ寸法が約２．０〜５．０ｍｍ、また、その厚さが約０．１〜０．３ｍｍである。また、正極電極板３１及び負極電極板３２の表面積は約２０〜５０ｍｍ２であり、活性炭などを所定比率で混同してなる正極活物質３３は、０．０１〜０．０５ｇであって、約２．５〜１０．０ｍＡの電流を数秒〜数分間発信器２２に供給することができる。なお、これは、本実施形態における例示であって、水電池２０の各寸法や流れる電流の大きさは、必要に応じて変更することができる。
【００３５】
なお、図示していないが、外包シート３０の一部に吸収性部材１６を固定して又はそれを挟持した状態で巻きこむように外包シート３０とともに折曲して、紐や筒状のプラスチックフィルムなどの締結手段によって固定することによって、吸収性部材１６を含んだ水電池２０を形成することもできる。
【００３６】
図１０は、他の実施形態における水電池２０の斜視図、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。本実施形態における水電池２０の基本的構成は、図１〜９に示した水電池２０とほぼ同様であるので、相違する点についてのみ以下に説明する。
【００３７】
本実施形態における水電池２０は、曲凸状の第１面６０と、その反対側に位置するやや平らな第２面６１とを有し、その外周縁６２が接着又はヒートシール加工による溶着によって接合された略矩形のパッド形状を有している。外包シート３０が、略矩形状の２枚の不織布シートから形成されており、その内周面には、圧接された状態で外包シート３０内に介装された吸収性部材１６が配置されている。吸収性部材１６は、曲凸状を有する第１面６０側において第２面６１側よりも厚く配置されている。また、外包シート３０の中央部には、外包シート３０と同じ材料又は別の絶縁性シートから形成された分離シート（電気絶縁体層）６４が介在されており、分離シート６４と外包シート３０とは互いに重なり合う外周縁６２において接合されている。また、それらシート部材とともに、リード線２１ａ，２１ｂが固定され、水電池２０の外方へ延出している。なお、本実施態様のように、リード線２１ａ，２１ｂを介して水電池２０の外部に発信器２２を接続してもよいし、発信器２２を外包シート３０の内部に配置して水電池２０と発信器２２とが一体となったセンサ構造体１４を形成してもよい。
【００３８】
外包シート３０の内部において、第２面６１側に位置する正極電極板３１と第１面６０側に位置する負極電極板３２とは、吸収性部材１６に被包された状態で分離シート６４を介して間接的に当接している。また、外包シート３０には、吸収性部材１６の内面にスプレー状に塗布した接着剤を介して固定された又はシート状に成形された正極活物質３３が正極電極板３１と当接した状態で介在されている。
【００３９】
本実施形態における水電池２０は、その内部に、吸収性部材１６が介装されているので、水電池２０と着用者の肌との間に止血用の吸収性部材を配置する必要がない。また、注射針の先端部が挿入された血管部位又は患部に直接に水電池２０を配置することによって、所要量の止血が可能となるとともに、所要量以上の液体（血液、点滴液など）が漏れ出た場合には、水電池２０内部で電気化学反応が生じて起電力が発生し、水電池２０に接続された発信器２２に電流が流れることによって、液漏れを外部に知らせることができる。また、第２面６１は、やや平らな形状を有しているので、それを患者の肌との接触面として安定的に配置することができる。さらに、水電池２０は、パッド状を有しているので、着用者の肌に直接的に接触した状態で使用しても、違和感を与えることはなく、意匠的にも好ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１０    液体漏れ感知システム
１１    チューブ
１２    翼状針（注射針）
１３    固定テープ
１４    センサ構造体
１６    吸収性部材
２０    水電池
２２    発信器
２６    液体
３０    外包シート
３１    正極電極板
３２    負極電極板
３３    正極活物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012020507.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012020507.tif 000011
【図１０】
2012020507.tif 000012
【図１１】
2012020507.tif 000013
【国際調査報告】
2012020507.tif 000014
2012020507.tif 000015